1976年上海南大化工厂兴建了100吨/年新戊二醇生产装置开始,新戊二醇至今已有43年历史了。
目前国内外工业生产新戊二醇均采用异丁醛路线,即以异丁醛、甲醛为起始原料,经碱性催化剂催化缩合生成中间体2,2-二甲基-3-羟基丙醛(俗称羟基新戊醛,简称HPA),再还原为新戊二醇。
因羟基新戊醛被还原的方法有甲醛歧化和催化加氢,故工艺上又分歧化法和缩合加氢法2种。前期国内新戊二醇生产装置以技术门槛不高的歧化工艺为主,而近年加氢工艺开始活跃,后期国内新增产能多为加氢工艺,例如2013年前,国内市场80%的NPG是由甲醛歧化生产,现在呢,45%由催化加氢制成了。
就投资而言,歧化法为一步法,投资小,工艺条件温和,但副产物甲酸钠大量存在于反应产物中,给新戊二醇精制带来困难。此工艺因入行门槛低曾被国内许多投资者看中并采用,目前国内采用歧化工艺的厂家越来越少了,见图-2。
缩合加氢法是两步法,产品收率较高且无副产物甲酸钠产生,但缺点是加氢反应需压力设备,投资大,技术难度高,需要氢源和催化剂。但目前国外生产厂家多数已采用加氢工艺,近四年国内新建装置也己采用加氢工艺见图-3。
新戊二醇主要被用于生产粉末涂料用聚酯树脂和卷钢用的饱和聚酯树脂(占新戊二醇消耗量的70%左右)、不饱和聚酯树脂以及醇酸树脂的化工产品,另外在聚氨酯树脂、泡沫塑料、医药中间体等产品的生产中也有涉及,见图-4。
从区域平衡上看,韩国(LG)和美国是最大的净输出国,全球NPG流动十分灵活,中国/东南亚/南美仍将是未来出口的主要目的国。
目前中国39.6万吨总产能中岐化法占55.8%,2019年, 中国NPG总产能达49.6万吨,岐化法产能占比将减为44.6%.
2015年至今,新戊二醇进口量逐步缩减,歧化产量保持较慢增速,国内加氢工艺制成的新成二醇供应量在大幅提升。
过去五年,国内表观需求量保持较高水平增长;2018年数据显示,国产加氢份额占据国内市场近六成(含进口);预计未来市场以国产加氢为主。
在国内,新戊二醇仅仅是个年产能不足40万吨的小产品,然而就是这样一个小产品,却引起了人们的广泛关注,也正是这个小产品在过去二年保持了如此高的盈利,一枝独秀。
新戊二醇究竟是何方神圣?高利润从何而来?它的发展前景又是否广阔无垠?下面我们就一起来揭开这神秘面纱。
进入2016年,国内NPG厂家盈利情况明显转好,毛利从500元/吨一路飙升至7000元/吨附近(2017年)。2016年7月前NPG价格较2015年并未有太多优势,一直走在弱势运行的道路上,但自2016年9月份开始,NPG成为众人关注的焦点,因为它与原料异丁醛的价差在不断的拉大,为生产厂家带来了丰厚的利润!曾经在成本10000元/吨时卖到了18000元/吨!主要原因是环保助力及下游需求支撑强劲,为NPG厂家留下了充足的利润空间。正是NPG近年的抗跌性,让生产厂家大捞了一笔!
即使今天,NPG市场价9900元/吨对应8350元/吨成本,还是有利可图,况且不少NPG生产企业自产异丁醛。
如此盈利水平在目前疲软的经济大环境下实乃少见,各生产厂家喜上眉梢。但是好景能一直持续下去吗?伴随后续诸多新产能的出现,NPG前景如何呢?
不难看出,NPG国内装置产能扩增迅猛,那么我们就不得不问一句,这么多的产能一拥而上,能有足够的原料供应吗?
生产新戊二醇所需要的原料,目前大都产能过剩,因此供应方面多没有问题。目前国内异丁醛厂家共15家,总产能为35.6万吨;2017年进口1.7万吨,来源台塑和中东,主要由醇酯十二厂家(润泰等)采购;国内总产能35.6万吨,其中有13.4万吨为自用、占比37.6%。
按照丁辛醇的产能产量数据分析测算,上半年国内异丁醛外售量14.7万吨,进口0.9万吨,合计15.6万吨,与需求数据基本匹配。2018年上半年,异丁醛与异丁醇产出比例相对平衡。按照这个数据计算,若后期华昌等厂家开工,预计异丁醛会处在相对紧缺状态。原材料紧张会成为制约新戊新产能的重要因素。
主要应用于生产水性涂料和水性建筑装饰涂料。醇酯-12的化学名称为2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯,亦称十二碳醇酯,(伊士曼公司命名为的Texanol,日本窒素株式会社命名为CS-12,),是适合于水性建筑涂料使用的典型成膜剂,是一种安全、高效适用于各类合成树脂乳胶涂料的新型助成膜剂,更是适用于绿色涂料的理想助剂。
作为乳胶漆主要成分的合成树脂乳液自身在常温下不能完全成膜,且多数在低温下不能成膜。因此乳胶漆必须依靠成膜助剂来帮助成膜。而成膜助剂通常是蒸发很慢的溶剂,如各类醇醚、醇醚醋酸酯和酯醇等。它们的共同作用是软化乳液聚合物粒子,使它们融合在一起。良好的成膜助剂通常需满足以下条件:良好的水解稳定性、低的凝固点、适中的挥发率、高效的聚结效率、低的水溶解度。
醇酯十二对乳胶漆来说是一种极好的成膜助剂。它可以降低乳胶漆的最低成膜温度,乳液的最低成膜温度随加入量的增加而逐渐降低;可以在较广的温度和湿度范围内保持乳胶漆颜色的一致;可以改善漆膜的耐候性、可擦洗性、可清洁性;还可以改善乳胶漆中颜料的均匀性和稳定性,改进乳胶漆展色性。
聚酯粉末涂料与类型粉末涂料相比,具有独特性质:表现在耐候性、耐紫外旋光性能比环氧树脂好。另外由于聚酯树脂带有极性基团,所以上粉率比环氧树脂高,烘烤过程中不易泛黄,光泽度高,流平性好,漆膜丰满,颜色浅等特性,因而具有很好的装饰性。一般多用于电冰箱、洗衣机、吸尘器、仪表外壳、自行车、家具等领域。
粉末涂料用聚酯树脂近年来一直保持两位数的年增长率(金融危机的2008年例外),并高于粉末涂料的年增速。2018年我国粉末涂料用聚酯树脂达到69万吨,同比增幅12.0%。这不仅得益于聚酯树脂较好的性价比,也得益于聚酯树脂企业为适应市场需要,开发出各种可减少环氧树脂配方用量的产品,从而不断挤占环氧树脂市场。
作为聚酯树脂的下游粉末涂料,经过数十年的发展,粉末涂料技术已趋成熟,在替代溶剂型涂料的各类环保型涂料(高固体分涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料)中发展最快,应用领域最广。
1吨聚酯树脂在生产过程中需消耗0.33-0.35吨新戊二醇,2018年后聚酯树脂相应可消耗24万吨新戊二醇,新戊二醇2018年总产能在39.5万吨附近,产能过剩明显。
至2019年,国内新戊二醇产能的迅猛扩增所带来的产能过剩已难以避免,但是它会从此一蹶不振再难翻身吗?
作为新戊二醇最大的终端使用产品粉末涂料,它的发展对新戊二醇的未来起着很大的作用。在我国,粉末涂料消费结构与国外存在较大差异,其中家电(45%)、建筑铝型材(20%)、管道防腐(18%)等占比较高,而普通金属表面涂装占比仅为15%,远低于国外的68%。
粉未涂料不用溶剂、无VOC烦脑,成品不是危险品,无运输担忧;涂装工艺流程短,设备自动化高,可连续不间断生产,传统油漆生产只能间歇式生产,粉末涂装一次性可厚涂到70-150微米,传统油漆要喷涂3-5次,节省大量人工,粉末涂料是100%固含,可全部利用,而传统油漆利用率只有40%。
伴随粉末涂料逐步被社会认可及广泛使用,它非常有可能再次为新戊二醇带来新的活力,让新戊二醇再次踏上大家眼红的高利润时代并非没有可能。
未来NPG国产供应量将继续增加,同时以LG为主的进口货源继续实行着在中国区域内的扩张销售,加氢货源市场竞争加剧;而歧化法厂家工艺落后品质不稳定且多数厂家产能较小,竞争力不足,生存压力也将不断加大。